2017年空军工程大学防空反导学院837工程热力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 试画出蒸气压缩式热泵下的
【答案】蒸气压缩式热泵下的图，并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示：
图
制热系数为：
2． 什么是露点温度？含湿量为10g/kg （干空气），温度分别为的露点温度较高？ 和的湿空气，哪个状态
【答案】露点温度（dew temperature ）是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，但一般用它来表示湿度 呢。这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。
的湿空气：
则有所以两个状态的露点温度相等。
3． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算式为
4． 供暖使室内温度升高，室内空气的总内能是否增加？为什么？
【答案】不增加。因一般情况下，空气可视为理想气体，温度变化不大，比热近似为常数。其比内能状态变化故室内空气的总内能的变化为：
而供暖过程中，室内的容积不变，压力与大气压一致也不变，所以
第 2 页，共 50 页 不变，故
5． 写出熵和焓的定义式，理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式：
6． 试证明在压缩比
【答案】
焓的定义式： 理想气体定容过程焓的变化：
相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，因为 温度区间到）内，将大大高于
7． 蒸汽动力循环中，蒸汽轮机排气压力是否越低越好？降低
个局部来看，在初态不变的前提下，
装置全局分析，并非越低越好。
因为，降低，必然要求凝汽器真空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷
降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽
降低，取决于排气温度是否降低，这个
必须在零度以上。
左右，这是降总要比冷却水温却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。 综合考虑这些因素，轮机排汽为饱和湿蒸气，
排汽压力远远高于而在相同有哪些限制？ 【答案】蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从高，才能有效冷却放热，而冷却水温度只能维持在
低的传热学限制。还有个限制就是如果综合这些因素之后，排汽温度大约为30摄氏度左右。所以大约为太低了，则会造成y 2升高，导致汽轮机低压缸末级蒸汽湿度过大，不利于汽机安全运行。
8． 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？
【答案】定压：定温绝热定容
9． 热量和功有什么相同的特征？两者的区别是什么？
【答案】热量和功是能量的不同表现形式，都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。
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10．试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。
【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时，lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量，为状态量。
反应热是过程量，于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。
根据定义，热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。
二、计算题
11．有一台气体发动机，工质从初态
②定容加热过程2-3, 定容升压比为
要求:（1）把该循环表示在（2）用
哪个大，为什么？
【答案】（1）该循环的图和图如图所示。
出发按下列过程工作：①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力 图和图上。 ④定压放热过程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值，经绝热指数为等参数表示该循环的热效率。 （3）若在相同比缩比下，有一个定容加热的活塞式内燃机循环，试比较这两个循环的热效率
图
（2）由于依题意可知该循环的燃烧热效率为：
又因为：
代入上式后可得燃烧热效率为：
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